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电动车锂电池vs.铅酸电池

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 近几年,随着新能源概念的普及,电动自行车成了千家万户的首选,据不完全统计,目前为止,我国电动两轮车的保有量已经突破了3000W辆,预计到2018年我国电动两轮车的保有量将突破4000W辆。车辆的增多带来的问题也不少,首先就是交通问题,很多骑行电动车的驾驶员都存在不遵守交通规则的情况,导致车祸不断,后果也十分惨重。

   其次便是电动车的回收再利用的问题,众所周知,电动车的供能主要依靠于电池,而电池又分两种——铅酸电池和锂电池,关于这两种电池的优缺点的争论从来没停止过,争论再多最终都是围绕着价格。

   今天笔者就给大家来算算这笔账,到底是铅酸电池省钱还是锂电池省钱。文章开始前我们先来了解一下何为铅酸电池,何为锂电池!

●何为铅酸电池?

   铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。

何为锂电池?

 “锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。

所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。


锂电池结构图(图片来源于网络)

  电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

铅酸电池优缺点

优点:

  价格便宜,同时自带可回收再利用属性,在用坏之后可以去电动车店里以旧换新,补差价便可换一组新的电池,把损失降到最低,对使用者是个不小的福利。“抗击打”能力强,即使摔坏稍微修补一下就能继续使用。

缺点:

首先就是铅酸电池的体积和重量都很大,重量一般在16-30kg,其次是铅酸电池一般情况下深充深放电在400次以内有记忆使用寿命在2年左右(大多情况下在1.5年以内)。并且铅酸电池里面包含液体,电池消耗一段时间后,如果发现电池发烫的厉害或者充电时间变的短了,就需要补充液体。

●锂电池优缺点

优点:

   体积小、重量轻,综合对比铅酸电池,锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3,重量约是铅酸电池重量的1/3。相同体积的锂电池更比铅酸电池的容量要高,体重的降低使得电动车续航能力增加大概10%左右。

充放电方面,锂电池耐用性较铅酸电池强,在常温下使用,锂电池可以连续充电48小时不会出现电池膨胀漏液破裂等事故,容量保持在95%以上。并且在专用充电器下,可以进行快速充放电。深充电深放电超过500次,而且还是无记忆一般寿命基本在4到5年左右

缺点:

  锂电池的制作成本高,制作设备昂贵人工成本占到制作成本的40%左右,价格大概是铅酸电池的三倍左右。并且锂电池的回收价值不高,国内的回收环境也比较混乱,大部分锂电池用坏了只能扔了,或者找个地方埋了。

而劣质锂电池,在电动车这种密封条件不是太好,容易潮湿导致接触不良等原因引发可能存在的安全隐患。

介绍完铅酸电池和锂电池的电池构造和优缺点后,笔者来给大家细算一下更换的成本,看看到底是铅酸电池的投入成本高,还是锂电池的投入成本高。

我们在2017年8月开展了一次8款电动车横评活动,其中绿源的小龟在续航测试中,以平均时速21.49km/h,续航59.2km,而它的电池容量就是我们常见的60V 20Ah,电机功率为800W。接下来我们都以这辆车的电池容量和电机功率为基础进行对比。

铅酸电池使用寿命:

  按照相关资料显示,2015年北京上班族通勤距离单程平均在19km左右,而到了2017年这个数据只多不少。

以笔者为例,我的上下班往返通勤距离总共在50km左右,如果我骑行一款标配60V 20Ah,电机功率为800W的电动车上下班通勤,时速保持在30km/h,那么我一天就能消耗掉一次循环充放电。

  按照一个月21个工作日来计算,再加上双休日及节假日的散碎骑行时长,一年内这款电动车的循环充放电大约在300次左右,而前文我们便介绍过,铅酸电池的使用寿命在400次循环充放电,所以在这样高频次骑行情况下,一块铅酸电池的寿命最多一年半。

  有人可能要发问,谁能这么高频次的去骑行电动车,对于当今社会来说显而易见的便是外卖行业,而且频次只多不少。

笔者曾与一个外卖送餐员沟通过,在北京,他们一天的骑行距离高达100km,而且速度都很快,那么一款60V 20Ah,电机功率为800W的电动车在他们手里很容易出现一天两次循环充放电的情况,所以对于外卖行业来说,一块铅酸电池的寿命很有可能都到不了一年。

铅酸电池更换成本:

我们从某宝搜索到某品牌铅酸电池,电量60V 20Ah的售价为1068元,而以旧换新的价格为718元,按照铅酸电使用寿命一年来计算,使用时长为三年,那么更换铅酸电池的总成本为2504元。


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